液体点滴速度监控装置的设计
液体点滴速度监控装置
[摘要 ] 该装置实时地监测液体点滴速度，通过单片机对信息地分析和处理，由主机发出相应地指令， 调整
系统地工作平稳，构成了一个高性能地闭环控制系统 .实现了对点滴输液速度地直观监测，同时对
一些异常情况地出现可实施报警 .利用该装置还能通过主控平台对各个分立系统信息实施自动化、智能 化地集中处理 .能方便、简易地操作和使用，对医疗具有很强地实用性
.
[ 关键词 ] 实时监控 红外传感 闭环控制 步进电机
一、
方案设计与论证
根据题目要求和原输液装置地特点，提出以下三种方案：
1、方案一 直接在滴斗处用两电极棒地方法 .
与受液瓶地高度，达到改变点滴速度，从而进行控制
2、方案二
把通过电机改变系统装置高度地方法， 改为控制步进电机对输液管进行压缩或缓松， 从而实现对点 滴速度地改变 .采用交流电动机控制 H2 地高度 .即采用红外传感器测量滴斗滴液， 送至单片机接口计数， 通过数字模拟转换，将其转换为 4— 20MA 标准电流值，同时通过键盘输入给定每分钟地滴数，再将此 滴数将其转换为 4—20MA 标准电流值，将此两个信息同时进入数字 PID 调节器 .通过偏差计算再输出一 组
4— 20MA 标准电流值，通过变频调速器控制电动机调节
H2 地高度，来控制滴斗滴数 .此方案地优点
是，完全按目前电气工程标准化运作，可以在很短时间完成 .文档收集自网络，仅用于个人学习
2、 方案三
根据点滴装置地特点， 通过对装置地某一位置进行监测和控制， 达到对整个系统液体点滴速度地监 控 . （如图 1）.文档收集自网络，仅用于个人学习
通过控制输液软管夹头地松紧来控制点滴速度，采用红外传感器测量滴斗滴数，送至单片机接口 计数并显示，首先标定两个脉冲（两滴间）间地时间间隔（以 10MS 为时基单位） .然后计算给定滴斗 滴数（通过键盘）地时间间隔（以 10MS 为时基单位） .将此两个时间间隔进行比较，以决定步进电机 运行地方向 .该步进电机通过丝杠控制输液软管夹头地松紧，
来控制滴斗滴数 文档收集自网络，仅用于个人学习
4、方案比较 方案一地特点是：实现比较简单容易，原理上也是可行地，但由于本装置用于医疗，电弧
地产生， 可能对不同地药物有影响，同时传感器（电极）不能重复使用，以防止传染 .
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. 文档收集自网络，仅用于个人学
习
个人学习
方案二通过改用红外传感器，弥补了方案一地不足.但是还存在问题，利用改变高度地方法虽然容
易实现，但可控性不好.由此，我们采用了第三种方案，通过挤压输液管地办法来实现对点滴速度地控制.文档收集自网络，仅用于个人学习
二、系统原理框图如图 2 所示.
图2
本系统最主要地是充分利用单片机编程地灵活性和其强大地功能，使一些小地系统实现自动化和智能化成为了现实.其中地器件都比较简单，尽大可能地利用各集成芯片地功能，如系统地键盘和显示原理电路.通过红外传感器对水滴滴落地动态信息地感应，单片机对数据地采集分析和处理，同时使用小
功率地步进电机进行机械调整，使装置能机智、即时地响应操作者地使用.文档收集自网络，仅用于个人学习
三、主要电路原理与设计
1 、AT89C51 单片机基本系统控制与数值信号处理地核心采用AT89C51 单片机，采用串口工作方
式.电路如图 3.文档收集自网络，仅用于个人学习
2、显示与键盘如图4
利用74LS164 进行串行动态9 位数码管显示，74LS164 地主要功能是8bits 地串入并出数据处理.电路结构简单，功能强大.采用中断和查询地方法，设计地 4 键键盘地形式，利用单片机地灵活
图4
3、红外传感和信号处理采用红外线地发射和接收装置，它可用来检测包括液体在内地各种透明体、半透明体、不透明体，从而可以灵敏地反应水滴滴下.利用光电耦合器对电信号进行处理，减少干扰.文档收集自网络，仅用于个人学习
4、步进电机驱动和控制如图5
图5
5、声光报警当检测到液面低于3cm 时由单片机采集到报警信号，由报警芯片发出声光报警
5 、主控制平台可以组建一个小型地网络系统，由主机控制和监视各个从机地工作状态和各个装置地
信息. 如图 6 文档收集自网络，仅用于个人学习
图6
四、系统软件工作流程如图7 到图12
1、软件设计：
软件部分参考流程图，这里主要讲述一下软件编写过程中地几个细节部分.
如前所述，我们计算滴水速度地原理是通过求出 2 个水滴之间地时间差，通过分析，我们通过定时器建立一个基准时钟，该基准时钟有 2 个字节单元，分别秒单位和10 毫秒单位地数值.在每次传感器送来中断地时候调用“传感测量”子程序，在该子程序中，我们在取当前触发时间时，先把上一个脉冲发生地时间保存在“历史寄存器”中，然后再更新“当前寄存器”地值，即取当前脉冲地发生时间.这样我们就记录下了 2 个时间（连续）值.文档收集自网络，仅用于个人学习
历史寄存器当前寄存器基准时钟
7
由于基准时钟是以10 毫秒为最小单位地，而对于频率范围在20Hz~150Hz 地脉冲而言，因为我们在后边地求滴速中要用到10 毫秒单位值，而水滴地下落并不能保证绝对地规则，经测试发现，每一次求差后地值总有几个单位毫秒地变动，这个变动就导致了最终运算出来地滴速值地大幅度变化，后来惊观察发现这种误差可以归为周期性误差，所以为了消除这个误差，我们不是简单地只取一个差值，相反，我们是取了10 个差值，然后再求平均值，这样处理地最大一个好处是可以使周期性误差地正、负偏差互相抵消，在很大程度上消除上述误差.文档收集自网络，仅用于个人学习
前面地处理虽然可以提供一个比较接近真值，对于最终显示出来地影响不大，但当要用这个值去控制滴速夹时，很明显这样处理地结果降低了控制地响应度；而另一方面，对于滴速夹地控制，因为我们采用地是步进电机，而且我们对步进电机地转轴又进行了改造，加了一个螺纹栓，可以保持滴速夹控制端地位置，所以我们在每采集一个脉冲间隔时就进行滴速地更改控制，这样可以提高控制设备地响应速度.所以在本系统中对于建立一个科学合理地系统模型是很有必要地.文档收集自网络，仅用于个人学习
在对滴速进行控制时，我们借鉴了PID 算法，建立了一个闭环控制状态，利用类似于锁相环地模型：即把设定地滴速和当前地滴速进行比较，输出一个差值，利用这个差值地极性来决定电机地正反转，并拉小这个差值直至最小.因为每检测到一个传感信号，我们就把设定值和当前值进行比较，这样不仅提高了设备地响应速度，而且由于我们这个系统地基准时钟是以10 毫秒为单位了，因为我们能分辨到10 毫秒地数量级，可以使当前值非常接近我们所设定地设定值.文档收集自网络，仅用于个人学习这一点可以参照电机控制地流程图.（图12）
1、运算过程：因为我们系统地基准时钟是以10 毫秒为单位了，虽然加大了系统地精度，但是却给系
统地数值运算带来了麻烦，直接用四则运算（特别是乘除地运算）很容易带来无法避免地运算误差，即在运算是因为运算位数地限制而带来地数据尾数地丢失. 前面说过这种误差将对我们对信号地处理和显示产生很大了影响，甚至会得到一个误差很大地最终输出，为避免这种情况，我们在保证精度地基础上采用了查表法，并且在建立表格时对数据进行一定地折中处理，使得最终得到了结果地误差能尽量小，实践证明我们这种方法还是有一定地实用性地.而且查表法地结果便于以后系统误差地自我校正，因为它保存了一个恒值.文档收集自网络，仅用于个人学习
2 、对数据表格地处理：前面说过我们这个系统地基准时钟有两个字节单元，而即使采用题目要求地滴速
（20~150 分/滴）也将需要260 个字节，这已经超过了8 位单片机地查表范围，所以怎样建立一个合理地查表算法是很有必要地.通过对数据地观察，我们发现虽然每个时间量有两个字节，但是在秒字节地单元里，总共只能出现4种取值，即1、2和3以及0 ，所以我们可以以这4个值为标量对表格地数据进行划分，由于有了秒字节单元来做区分，我们只要在表格中写入10 毫秒字节单元地值就行了，通过综合处理，在保证精度地基础上，我们所建立地表格地字节数为100 多个，这样不仅满足了
8 位单片机地查表范围，而且大大了节省了内存，有利于系统资源地优化分配. 文档收集自网络，仅用于个
人学习
3、通信地建立：在选择方案时，考虑到通信线地多少，我们采用了串行通信，直接利用单片机本身地串行
通信口，在软件上我们考虑用串行通信地方式0 来进行通信.通信协议如下：先发送握手信号，然后发送被呼叫地从机号，每个从机在接收到地址时跟自身地地址进行比较，如果不是被呼叫机，则关闭通信链路；如果是则发送响应信号.当确定了通信地链路后，就按照预定地数据包格式进行通信.数据包格式如下：文档收集自网络，仅用于个人学习
操作码
2、程序流程图
个人收集整理仅做学习参考
图8
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传感测量：
学习
时钟：文档收集自网络，仅用于个
人
图9 图10
个人收集整理仅做学习参考
步进电机控制：文档收集自网络，仅用于个人学
习
键盘：
图11 图12 3、源程序：
时间基准缓冲区：秒55h 0.01 秒56h
键盘设置缓冲区：秒57h 0.01 秒58h
传感测量缓冲区：前次—秒51h 0.01 秒52h 当前—秒53h 0.01秒54h 差值—秒4fh 0.01秒50h
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最终显示缓冲区：选择值：54h 测定值5ah 5bh 5ch 设置值5dh 5eh 5fh R4 用于步进电机地步进记忆
org 0000h
ajmp main
org 0003h
ajmp jpint org 000bh ajmp times org 0013h ajmp cgint org 0040h ;int0 ;t0 ;int1
main:mov sp,#60h ;设置堆
栈mov 5eh,#00h
mov 5fh,#00h
mov r7,#00h
setb f0
clr p2.1
mov tmod,#01h ;T0 为工作方式0
mov tl0,#0f0h ; 计数器初值
mov th0,#0d8h
mov ie,#87h ;中断设置，除T1，ES 外
全开中断
mov 41h,#00h mov 42h,#00h mov 43h,#00h mov 44h,#00h mov 45h,#00h mov 46h,#00h mov 47h,#00h mov 48h,#00h mov 4fh,#00h mov 50h,#00h mov 51h,#00h mov 52h,#00h mov 53h,#00h
mov 54h,#00h mov 55h,#00h mov 56h,#00h mov 54h,#00h mov 57h,#00h mov 58h,#00h mov 59h,#00h mov 5ah,#00h mov 5bh,#00h mov 5ch,#00h mov 5dh,#00h ;初值设置
;以上为时间初
值
;初值显示为00
mov ip,#02h setb
it0 setb it1 setb tr0
setb p1.4 disp:acall
disp0
ajmp disp
;中断优先级
;脉冲触发方式
;启动定时
;调用显示子程序
disp0: push acc
mov dptr,#table
jnb f0,disp1 mov
a,54h cjne
a,#01h,zzz1
movc a,@a+dptr
mov sbuf,a jnb
ti,$ clr ti mov
a,#0ffh mov
sbuf,a jnb ti,$ clr
ti acall dealy
;选择值显示
ajmp disp1 zzz1:cjne a,#02h,zzz2 movc
a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mov
a,#0ffh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy ajmp disp1 zzz2:cjne a,#03h,zzz3 movc
a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mov
a,#0ffh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy ajmp disp1 zzz3:mov 54h,#00h
disp1:mov a,5ah ;测定值显示cjne a,#00h,disp2 ajmp disp3 disp2:cjne
a,#01h,disp4 disp3:movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mov a,#0feh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy
disp4:mov a,5bh movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti
mov a,#0fdh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy
mov a,5ch movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb
ti,$ clr ti mov a,#0fbh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy
mov a,5dh ;设置值显示
movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mov a,#0dfh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy
mov a,5eh movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb
ti,$ clr ti mov a,#0bfh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy
mov a,5fh movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$
clr ti mov a,#7fh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy pop acc ret
dealy: mov r0,#0fah lll: nop nop djnz r0,lll ret table:db 03h db 9fh db 25h db 0dh db
99h db 49h db 41h db 1fh db 01h db 09h
jpint: ;键盘控制子程序
push acc push 07h mov r2,#0ah zzz:acall dealy djnz r2,zzz
jb p1.0,x2 ;选择键子程序
inc 54h clr ex1 setb f0 mov a,54h cjne
a,#04h,x1 mov 54h,#01h x1:ajmp ret0 x2:jb p1.1,x3 ;加 1 键子程序
mov a,54h cjne a,#00h,lll1
ajmp ret0 lll1:cjne a,#01h,lll2 inc 5fh mov a,5fh cjne a,#0ah,zhongju mov 5fh,#00h ajmp ret0 lll2:cjne a,#02h,lll3 inc 5eh mov a,5eh cjne a,#0ah,ret0 mov 5eh,#00h ajmp ret0 lll3:inc 5dh mov a,5dh cjne a,#0ah,ret0 mov 5dh,#00h ajmp ret0 x3:jb p1.2,x4 ;减 1 键子程序
mov a,54h cjne a,#00h,llll1 ajmp ret0
llll1:cjne a,#01h,llll2 dec 5fh mov a,5fh cjne a,#0ffh,ret0 mov 5fh,#09h ajmp ret0 zhongju:ajmp ret0 llll2:cjne a,#02h,llll3 dec 5eh mov a,5eh cjne a,#0ffh,ret0 mov
5eh,#09h ajmp ret0 llll3:dec 5dh mov a,5dh cjne a,#0ffh,ret0 mov 5dh,#09h ajmp ret0
x4:jb p1.3,x5 ;确定键子程序
clr f0 acall enter ; 因指令而修改ret01: ;对整数进行修正
mov a,r7
cjne a,#14,ccc1
mov 57h,#03h ;为20 置 3
setb ex1
ajmp ret0
ccc1:cjne a,#1eh,ccc2
mov 57h,#02h ;为30 置 2
setb ex1
ajmp ret0
ccc2:cjne a,#3ch,ret02
mov 57h,#01h ;为60 置 1
setb ex1
ajmp ret0
x5:jb p2.0,ret0 ;报警监测
setb p2.1 ;送报警声
音
ajmp ret0 ret02:setb ex1 ret0:pop acc pop 07h reti enter:
mov 54h,#00h clr c
mov a,5dh ;求时间段程序
mov b,#64h ;百位数
mul ab
mov r7,a
mov a,5eh
mov b,#0ah ;十位数
mul ab
add a,r7
mov r7,a
mov a,5fh
add a,r7
mov r7,a ;此时r7 中为设定值
clr c
subb a,#14h ; 查表前减20
mov dptr,#table1 ;由数值查时间段表movc a,@a+dptr
mov 58h,a
ret
times: ;时间设置
push acc
mov tl0,#0f0h
mov th0,#0d8h
setb tr0 inc 56h mov a,56h cjne
a,#64h,quit0 mov 56h,#00h inc 55h
quit0:pop acc reti
cgint: ;传感测量
mov r2,#0ah zzzz:acall dealy djnz r2,zzzz jnb p3.3,cgint1 reti
cgint1:push acc push 03h push 04h push 05h push 06h inc r7
cjne r7,#0ah,zhongju1
mov r7,#00h
mov a,53h ;数值转移
mov 51h,a
mov a,54h
mov 52h,a
mov a,55h ;读取当前时间
mov 53h,a
mov a,56h
mov 54h,a
clr c ;求10 个脉冲差值子程
序
mov 47h,#00h ;10 差值寄存区
mov 48h,#00h
mov a,53h
subb a,51h
mov 47h,a
clr c
mov a,54h
subb a,52h
jnc zero ;如果当前值大就跳转dec 47h
clr c
mov a,#00h mov a,54h add a,#64h subb a,52h
zero:mov 48h,a mov a,47h mov b,#0ah div ab mov
4fh,a mov a,b mov r3,a mov a,48h mov b,#0ah div ab mov 50h,a mov a,b mov
r4,a mov a,r3 mov b,#0ah
mul ab add a,50h mov
50h,a zhongju1:mov a mov
42h,a mov a,43h mov 41h,a
mov a,55h mov 43h,a mov
a,56h mov 44h,a clr c ;求差
值子程序,供电机使用
mov 45h,#00h mov
46h,#00h mov a,43h subb
a,41h mov 45h,a clr c mov
a,44h subb a,42h jnc zero1 ;如果当前值大就跳转
dec 45h clr c mov a,#00h mov a,44h
add a,#64h subb a,42h zero1:mov 46h,a mov a,45h mov a,4fh
cjne a,#03,ddd1 mov 5ah,#00h mov 5bh,#02h mov 5ch,#00h ajmp exit ddd1:cjne a,#02h,ddd2 mov a,50h jnz ddd01 mov 5ah,#00h mov
5bh,#03h mov 5ch,#00h ajmp exit ddd01:mov b,#0ah div ab mov dptr,#table2 ;秒值为 2 地表movc a,@a+dptr mov r5,a anl a,#0fh mov 5ch,a mov 5bh,#02h mov 5ah,#00h ajmp exit ddd2:cjne a,#01h,ddd3 mov a,50h jnz ddd02 mov 5ah,#00h mov 5bh,#06h mov 5ch,#00h ajmp exit ddd02: mov b,#0ah div ab mov dptr,#table3 ;秒值为 1 地表
movc a,@a+dptr mov r5,a anl a,#0fh mov 5ch,a mov a,r5 swap a anl a,#0fh mov 5bh,a mov
5ah,#00h ajmp exit ddd3: mov a,50h cjne
a,#3ch,ddd03 mov 5ah,#01h mov 5bh,#00h mov 5ch,#00h ajmp exit ddd03:
clr c
subb a,#3ch
jc lar100 ;大于100 跳转
mov 5ah,#00h ;小于100
mov dptr,#table4 ;60 到99 地表
movc a,@a+dptr
mov r5,a
anl a,#0fh
mov 5ch,a
mov a,r5
swap a
anl a,#0fh
mov 5bh,a
ajmp exit
lar100:
mov 5ah,#01h
clr c
mov r5,50h
mov a,#3ch
subb a,r5
mov dptr,#table5 ;100 到150 地表movc a,@a+dptr
mov r5,a
anl a,#0fh
mov 5ch,a
mov a,r5
swap a
anl a,#0fh
mov 5bh,a
exit:jb f0,exit1 ;F0
为 1 时电机不工
作
acall dianjic ;送步进电机子程序exit1:pop 05h
pop 03h pop 04h pop acc pop 06h reti dianjic: ;电机控制子程序.zhengzh 为前
进，
fanzh 为后退
push acc
clr c
mov a,57h
subb a,45h
jz lowdc ;如果高位相等则进行低位比较
;平均差值
;秒余数暂存
;0.01 秒暂存,44h ;送动态显示缓冲区
;整值判断
jc jcc1 ;当前滴速小于设定滴速，须反转放松
acall zhengzh ;当前滴速大于设定滴速，须正转挤压
ajmp out
jcc1:acall fanzh
ajmp out
lowdc:clr c
mov a,58h
subb a,46h
jz out
jc jcc2
acall zhengzh
ajmp out
jcc2:acall fanzh
out:pop acc
ret
zhengzh: ;前进挤压
mov dptr,#table0
inc r4
mov a,r4
cjne a,#06h,zhengz
mov r4,#00h
mov a,#00h
zhengz:movc a,@a+dptr
mov p1,a
ret
fanzh: ; 反转放松mov dptr,#table0
dec r4
mov a,r4 cjne
a,#0ffh,fanz mov
r4,#05h mov a,#05h fanz:movc a,@a+dptr mov p1,a ret table0: db 80h db 0c0h db
40h db 60h db 20h db 0a0h table1: dB 00H dB 86H dB 73H dB 61H dB 50H dB 40H dB 31H dB 22H dB 14H dB 07H dB 00H dB 94H dB 88H dB 82H dB 76H dB 71H dB 67H dB 62H dB 58H dB 54H dB 50H dB 46H dB 43H dB 40H dB 36H dB 33H dB 30H dB 28H dB 25H dB 22H dB 20H dB 18H dB 15H dB 13H dB 11H dB 09H dB 07H dB 05H dB 03H dB 02H dB 00H dB 98H dB 97H dB 95H dB 94H dB 92H dB 91H dB 90H dB 88H dB 87H dB 86H dB 85H dB 83H dB 82H dB 81H dB 80H dB 79H dB 78H dB 77H dB 76H dB 75H dB 74H dB 73H dB 72H dB 71H dB 71H dB 70H dB 69H dB 68H dB 67H dB 67H dB 66H dB 65H
dB 65H dB 64H dB 63H dB 63H dB 62H dB 61H dB 61H dB 60H dB 59H dB 59H dB 58H dB 58H dB 57H dB 57H dB 56H dB 56H dB 55H dB 55H dB 54H dB 54H dB 53H dB 53H dB 52H dB 52H dB 51H dB 51H dB 50H dB 50H dB 50H dB 49H dB 49H dB 48H dB 48H dB 48H dB 47H dB 47H dB 47H dB 46H dB 46H dB 45H dB 45H dB 45H dB 44H dB 44H dB 44H dB 43H dB 43H dB 43H dB 43H dB 42H dB 42H dB 42H dB 41H dB 41H dB 41H dB 41H dB 40H dB 40H table2: db 29h db 28h db 27h db 26h db 25h db 24h db 23h db 22h db 21h table3: db 57h db 52h db 49h db 45h db 42h db 39h db 37h db 35h db 33h db 31h table4: db 99h db 98h db 97h db 95h db 94h db 93h db 91h db 89h
db 88h db 87h db 86h db 84h db 83h db 82h db 81h db 80h db 79h db 78h db 77h db 76h db 75h db 74h db 73h db 72h db 72h db 71h db 70h db 69h db 68h db 68h db 67h db 66h db 65h db 65h db 64h db 63h db 63h db 62h db 61h table5: db 00h db 02h db 04h db 06h db 08h db 10h db 12h db 14h db 16h
四、 系统测试
1、仪器
1） 数字示波器 2） 信号发生器 3） 数字计数器
2、 波形测试 利用示波器观察红外传感电信号是否规则 .若不规则，说明传感器转化地
电信号需
要进一步处理， 或者是传感器本身有问题， 需要检查 .直到有规则地方波输出为止 .文档
收 集自网络，仅用于个人学习
用数字计数器对液滴计数 .在系统电路工作时，用数字计数器地表笔从传感器转化 地电信号输出端相接， 对点滴数计数与系统显示做比较， 从而进一步校正电路测量地准 确度 .文档收集自网络，仅用于个人学习
3、 测量数据
单机测量： 与计数器比较：
db 18h db 20h db 22h db 25h db 28h db 30h db 33h db 36h db 39h db 43h db 46h db 49h end
液体自动混合装置的监控系统设计 (2)
基于组态软件的液体自动混合装置的监控系统设计 摘要 本次设计以力控组态软件实时检测锅炉压力与液位控制系统为背景，主要内容利用北京三维力控科技公司的全中文工控组态软件设计锅炉压力与液位监控系统，在上位机上显示每个控制系统的结果，并可以对比实时压力与液位曲线和专家报表。本文首先说明了自己对传感器等元器件的认识并对锅炉的控制系统做了简单的介绍，然后又对整个系统做了介绍。其中重点阐述了ForceControl6.1组态软件，以及各个元器件的作用，整个系统各个模块的功能与作用。同时对组态软件做了详细说明，介绍了如何绘制组态图和动画的连接，然后又对该系统做了仿真演练，用仿真来实现锅炉压力与液位的检测功能通过宇电仪表实现电压与压力的转换。经过多次实践和不断的改善从而完成了整个毕业设计。 关键词：锅炉压力检测，锅炉液位检测，组态软件，宇电808P 一、实际系统介绍 两种液体的流入和混合液体的流出分别由三个电磁阀控制，可用一个搅拌电机带动搅拌器工作，用三个液位传感器控制三个电磁阀。外加一个压力传感器检测炉内压力，超过设定值后自动报警以便提醒工作人员，确保设备和人身安全。通过连接宇电仪表实现压力的检测目的。 二、设计目标 初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液流出阀门打开20S，将容器液体排空后关闭。 按下启动按钮，装置按以下动作工作： 1，液体A阀门打开，液体A流入容器； 2，液面到达L2时，传感器L2触点接通，关闭液体A阀门，同时打开B阀门； 3，当液面到达L1时，传感器L1触点接通，关闭液体B阀门，同时搅拌电机工作。 4，搅拌1分钟后停止，混合液体阀门打开，放出混合液体。 5，当液面降到L3时，传感器L3触点由接通变为断开，再经20S容器排空，关闭混合液体流出阀门，开始下一周期操作。 停止操作：按下停止按钮后，当前的混合操作处理完毕后，才停止操作，即停在初始状态上。在搅拌期间，通过压力传感器实时的反映炉内压力变化情况，连接宇电仪表，给系统压力当超过设定值之后及时报警确保安全问题。 三、所需硬件及简介 液位罐，搅拌器，搅拌电动机，电磁阀，液位传感器，管道，压力传感器，宇电808P 温度源，热电偶，压力表，气囊，电源等。YLXN-01型虚拟仪器技术试验箱。 附：宇电AI-708P/808P程序型仪表的介绍 1主要特点 输入采用数字校正系统，内置常用热电阻和热电偶非线性校准表格，测量精度 达0.2级。采用先进性模块化结构，提供丰富的输出规格。供电电源为24VDC 电源。 2部分端子连接及参数设定 1,2连两相插座，3连T/R+，4接T/R-,0-5V的信号由17,18端输入。
液体点滴速度监控装置资料
液体点滴速度监控装置 [摘要]该装置实时地监测液体点滴速度，通过单片机对信息的分析和处理，由主机发出相应的指令，调整系统的工作平稳，构成了一个高性能的闭环控制系统。实现了对点滴输液速度的直观监测，同时对一些异常情况的出现可实施报警。利用该装置还能通过主控平台对各个分立系统信息实施自动化、智能化的集中处理。能方便、简易的操作和使用，对医疗具有很强的实用性。 [关键词]实时监控红外传感闭环控制步进电机 一、方案设计与论证 根据题目要求和原输液装置的特点，提出以下三种方案： 1、方案一 直接在滴斗处用两电极棒的方法。 图1 此方案的传感器采用简单的液体导电原理，在滴斗处安装两个电极。当水滴落下时，电极导通，从而使待测量的变化转化为高低电平电信号。采用伺服电机改变系统装置中液瓶与受液瓶的高度，达到改变点滴速度，从而进行控制。 2、方案二 把通过电机改变系统装置高度的方法，改为控制步进电机对输液管进行压缩或缓松，从而实现对点滴速度的改变。采用交流电动机控制H2的高度。即采用红外传感器测量滴斗滴液，送至单片机接口计数，通过数字模拟转换，将其转换为4—20MA标准电流值，同时通过键盘输入给定每分钟的滴数，再将此滴数将其转换为4—20MA标准电流值，将此两个信息同时进入数字PID调节器。通过偏差计算再输出一组4—20MA标准电流值，通过变频调速器控制电动机调节H2的高度，来控制滴斗滴数。此方案的优点是，完全按目前电气工程标准化运作，可以在很短时间完成。 2、方案三 根据点滴装置的特点，通过对装置的某一位置进行监测和控制，达到对整个系统液体
点滴速度的监控。（如图1）。 通过控制输液软管夹头的松紧来控制点滴速度，采用红外传感器测量滴斗滴数，送至单片机接口计数并显示，首先标定两个脉冲（两滴间）间的时间间隔（以10MS为时基单位）。然后计算给定滴斗滴数（通过键盘）的时间间隔（以10MS为时基单位）。将此两个时间间隔进行比较，以决定步进电机运行的方向。该步进电机通过丝杠控制输液软管夹头的松紧，来控制滴斗滴数 4、方案比较 方案一的特点是：实现比较简单容易，原理上也是可行的，但由于本装置用于医疗，电弧的产生，可能对不同的药物有影响，同时传感器（电极）不能重复使用，以防止传染。 方案二通过改用红外传感器，弥补了方案一的不足。但是还存在问题，利用改变高度的方法虽然容易实现，但可控性不好。由此，我们采用了第三种方案，通过挤压输液管的办法来实现对点滴速度的控制。 二、系统原理框图如图2所示。 图2 本系统最主要的是充分利用单片机编程的灵活性和其强大的功能，使一些小的系统实现自动化和智能化成为了现实。其中的器件都比较简单，尽大可能的利用各集成芯片的功能，如系统的键盘和显示原理电路。通过红外传感器对水滴滴落的动态信息的感应，单片机对数据的采集分析和处理，同时使用小功率的步进电机进行机械调整，使装置能机智、即时的响应操作者的使用。 三、主要电路原理与设计 1、AT89C51单片机基本系统控制与数值信号处理的核心采用AT89C51单片机，采用 串口工作方式。电路如图3。
液体点滴速度监控装置的设计
液体点滴速度监控装置 [摘要 ] 该装置实时地监测液体点滴速度，通过单片机对信息地分析和处理，由主机发出相应地指令， 调整 系统地工作平稳，构成了一个高性能地闭环控制系统 .实现了对点滴输液速度地直观监测，同时对 一些异常情况地出现可实施报警 .利用该装置还能通过主控平台对各个分立系统信息实施自动化、智能 化地集中处理 .能方便、简易地操作和使用，对医疗具有很强地实用性 . [ 关键词 ] 实时监控 红外传感 闭环控制 步进电机 一、 方案设计与论证 根据题目要求和原输液装置地特点，提出以下三种方案： 1、方案一 直接在滴斗处用两电极棒地方法 . 与受液瓶地高度，达到改变点滴速度，从而进行控制 2、方案二 把通过电机改变系统装置高度地方法， 改为控制步进电机对输液管进行压缩或缓松， 从而实现对点 滴速度地改变 .采用交流电动机控制 H2 地高度 .即采用红外传感器测量滴斗滴液， 送至单片机接口计数， 通过数字模拟转换，将其转换为 4— 20MA 标准电流值，同时通过键盘输入给定每分钟地滴数，再将此 滴数将其转换为 4—20MA 标准电流值，将此两个信息同时进入数字 PID 调节器 .通过偏差计算再输出一 组 4— 20MA 标准电流值，通过变频调速器控制电动机调节 H2 地高度，来控制滴斗滴数 .此方案地优点 是，完全按目前电气工程标准化运作，可以在很短时间完成 .文档收集自网络，仅用于个人学习 2、 方案三 根据点滴装置地特点， 通过对装置地某一位置进行监测和控制， 达到对整个系统液体点滴速度地监 控 . （如图 1）.文档收集自网络，仅用于个人学习 通过控制输液软管夹头地松紧来控制点滴速度，采用红外传感器测量滴斗滴数，送至单片机接口 计数并显示，首先标定两个脉冲（两滴间）间地时间间隔（以 10MS 为时基单位） .然后计算给定滴斗 滴数（通过键盘）地时间间隔（以 10MS 为时基单位） .将此两个时间间隔进行比较，以决定步进电机 运行地方向 .该步进电机通过丝杠控制输液软管夹头地松紧， 来控制滴斗滴数 文档收集自网络，仅用于个人学习 4、方案比较 方案一地特点是：实现比较简单容易，原理上也是可行地，但由于本装置用于医疗，电弧 地产生， 可能对不同地药物有影响，同时传感器（电极）不能重复使用，以防止传染 . 文档收集自网络，仅用于 . 文档收集自网络，仅用于个人学 习
输液速度计算公式-护理每滴公式
输液速度和时间的计算公式 临床护理工作中，常常会有医嘱要求“液体在多长时间内输完”，这就涉及到每分钟滴数的计算。 我国临床常用的输液器滴系数有10、15、20滴/ml三种型号，根据输液器滴系数可进行如下公式推理： 每小时输入的毫升数(ml/h)＝(滴/min)×60 min/h)/滴系数(滴/ml)。 因此，当滴系数为10、15、20滴/ml时，分别代入上述公式即可得出： （1）滴系数为10滴/ml，则：每小时输入的毫升数＝（滴数/min）×6。 （2）滴系数为15滴/ml，则：每小时输入的毫升数＝（滴数/min）×4。 （3）滴系数为20滴/ml，则：每小时输入的毫升数＝（滴数/min）×3。 每个输液器其滴系数是固定不变的，故在已知每小时输入的毫升数和每分钟滴数两者之间的任意一个变量时，利用上述3个公式，即可得出另一个变量。 举例： 1. 已知输入液体的总量和预计输完所用的时间，求每分钟滴数。 每分钟滴数＝液体的总量（ml）×滴系数（滴/毫升）/输液所用时间（min） 2.已知输入液体的总量和每分钟滴数，求输完液体所用的时间。 输液所用时间（h）＝液体的总量（ml）×滴系数（滴/毫升）/[每分钟滴数（滴/分）×60（min）] 或者 输液所用时间（min）＝液体的总量（ml）×滴系数（滴/毫升）/每分钟滴数（滴/分） 3.已知每分钟滴数，计算每小时输入量。 每小时输入量(ml)=每分钟滴数×60(min)／每毫升相当滴数(15滴)。
例：每分钟滴数为54滴，计算每小时输入量。解：每小时输入量(ml)=54×60／15=216(ml)。 4.已知输入总量与计划使用时间，计算每分钟滴数。 每分钟滴数=输液总量×每毫升相当滴数(15滴)／输液时间。 例：日输入总量2000ml，需10h输完，求每分钟滴数。 解：每分钟滴数=2000×15／(10×60)=30000／600=50(滴)。 友情提示：本资料代表个人观点，如有帮助请下载，谢谢您的浏览！
液滴速度监控
液体点滴速度监控装置 Moniting and controlling system of liquid drop speed 廖军周盛郑忠军 温州师范学院01电子信息学生，温州，325027 摘要：利用单片机设计并制作一个智能化的液体点滴速度监测与控制装置。该装置由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘和报警等系统组成。应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。点滴速度可用键盘来设定，设定范围为20~150(滴/分)，控制误差范围在10% 1滴左右。从改变设定值起到点滴速度基本稳定整个过程的调整时间小于3分钟。同时在水到达警戒线以下时能发出报警信号。 关键字：点滴速度，红外传感，步进电动机，51单片机 1.引言 目前大小医院中所使用的静脉输液器都是悬挂在病人的上首才能输液，输液速度难以准确限制，这对特护病人和对输液速度有较严格的病人是不方便的。目前的输液监控报警器笨重、体积大、价格太高，增加医院和病人的费用。所以如果有液体点滴速度监控装置，必将深受医务人员和病人的欢迎。因为它有许多的优点，如：可以用按键准确控制速度，可以报警，设备结构简单，费用低等。所以对液体点滴速度监控的研究十分有意义。本设计包括以下几部分。 2.方案设计与论证 根据题目要求，系统可以划分为几个基本模块，如图6-1所示。
图6-1 2.1 速度监控的方法 利用步进电动机和压强的原理来控制水滴的速度，由公式：P=ρ·g ·h可以知道由于液面高度的从而压强也不同，从而改变液滴的速度。这样的系统比控制输液软管的松紧更好控制，而且比较容易实现，1米8的高度足以实现速度从20~150(滴/分)的调节。 首先我们利用实验先大概的测出对应的高度所对应的水滴速度，并记下来存在单片机内，到时候就直接调出来。在滴斗处用红外系统来测量水滴的速度，再在储液瓶到瓶口3cm处装一个红外系统来监控水位。当在键盘上按入某个点滴速度时，从单片机内调出相对应的某一个高度，然后控制步进电动机转动进行粗调，再利用红外系统进行反馈来细调，直到红外反馈和所按的速度一样为止。这是软件编程的一种算法，另一种算法也可采用折半查找法，但是由实验已得知其高度与液体滴速成较精确的线性关系（如图6—2所示），所以我们采用了直接粗调与细调相结合的方法。 调好以后由于液面的下降和一些其他的因素，又会产生一些速度的变化，或者本身水滴的速度又不是均匀的，所以调好以后速度有可能自身就会发生变化。可以利用红外监控，智能化的调整高度来控制速度，就是利用单片机来随时的自我调整。这样使系统的难度变成用软件来解决，更加的合理，而且更加准确，误差很小。 对各模块的实现，分别有以下一些的设计方案： 2.2 步进电动机的驱动 要使步进电动机输出足够的转矩以驱动负载工作，必须对控制信号进行放大，
两种液体混合装置PLC控制系统设计说明
两种液体混合装置PLC控制系统设计 摘要 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能价格比。 本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点. 关键词：PLC ；液体混合装置；程序
目录 1 液体混合装置控制系统设计任务 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2设计容及要实现的目标 (2) 2 系统总体方案设计 (3) 2.1系统硬件配置及组成原理 (3) 2.2系统接线图设计 (3) 3 控制系统设计 (4) 3.1估算 (4) 3.2硬件电路设计 (4) 3.3选型 (6) 3.4分配表设计 (6) 3.5外部接线图设计 (7) 3.6控制程序流程图设计 (8) 3.7控制程序设计 (8) 3.8创新设计容 (10) 4 系统调试及结果分析 (11) 4.1系统调试 (11) 4.2结果分析 (11) 总结 (12) 致 (13) 参考文献 (14)
液体点滴速度监控装置
液体点滴速度监控装置 2007年6月9日
摘要： 液体点滴速度监控系统是能够实现自动监控液滴的速度并且能做出相应调整的自动控制系统。本文对系统如何实现自动监测、自动调节等功能作了详细的分析和研究，利用光电传感器采集液滴的速度变化信号和液位高度信号，用AT89S52作为中央处理器进行信号分析和处理，利用建立的模型通过直流电机进行控制液滴速度。主从站采用MAX487E 与单片机系统构成RS-485通讯接口进行数据和控制信息的传送。 问题重述 一、任务 设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置，示意图如右图所示。 二、要求 1、基本要求 （1）在滴斗处检测点滴速度，并制作一个数显装置，能动态显示点滴速度（滴/分）。 （2）通过改变h 2控制点滴速度，如右图所示；也可以通过控 制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定并显示，设定范围为20~150(滴/分)，控制误差范围为设定值±10%±1滴。 （3）调整时间≤3分钟（从改变设定值起到点滴速度基本稳定，能人工读出数据为止）。 （4）当h 1降到警戒值（2~3cm ）时，能发出报警信号。 2、发挥部分 设计并制作一个由主站控制16个从站的有线监控系统。16个从站中，只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置，其它从站为模拟从站 (仅要求制作一个模拟从站)。 （1）主站功能： a ．具有定点和巡回检测两种方式。 b ．可显示从站传输过来的从站号和点滴速度。 c ．在巡回检测时，主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的点滴速度。 d ．收到从站发来的报警信号后，能声光报警并显示相应的从站号；可用手动方式解除报警状态。 （2）从站功能： a ．能输出从站号、点滴速度和报警信号；从站号和点滴速度可以任意设定。 b ．接收主站设定的点滴速度信息并显示。 c ．对异常情况进行报警。 （3）主站和从站间的通信方式不限，通信协议自定，但应尽量减少信号传输线的数量。 （4）其它。 题目分析 h 1 h 2 电动机 滑轮 点滴移动支架 储液瓶 受液瓶 滴斗 滴速夹
两种液体混合控制装置
一、实验目的 1．了解三菱系列FX2N 可编程控制器的操作系统，熟悉FX2N系列指令。 2．通过用可编程控制器实现对交通灯的控制，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，理解用PLC解决一个实际问题的全过程。 3．通过组态软件对液体混合装置控制系统的监控，熟悉PC机与PLC的通信硬件设备和组态软件MCGS的应用。 二、实验要求 1．利用PLC实现对液体混合装置控制系统的控制。 用PLC控制两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下：初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开2秒将容器放空后关闭。 启动操作：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作： 混合液体阀打开先将剩余液体放完。液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。 停止操作：按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。 实验面板
2．利用组态软件中监控液体混合装置控制系统情况。 三、实验主要仪器设备 1．液体混合装置控制系统。 2．PLC编程软件。 3．组态软件MCGS。 4．导线若干、三菱PLC。 四、实验方案 本设计选用三菱公司的FX2N-32MR的PLC，它是一种整体式结构的小型PLC，并且指令丰富，功能强大，可靠性高，适应性好，结构紧凑，便于扩展，性价比高。并且有多种特殊功能模块或功能扩展板，可以实现多轴定位控制, 并且通过通信扩展板或特殊适配器可以实现多种通信和数据链接。 MCGS6.2通用版是北京昆仑通态数十位软件开发精英，历时整整一年时间，辛勤耕耘的结晶，MCGS6.2通用版无论在界面的友好性、内部功能的强大性、系统的可扩充性、用户的使用性以及设计理念上都有一个质的飞跃，是国内组态软件行业划时代的产品，必将带领国内的组态软件上一个新的台阶。 功能特点 ·全中文可视化组态软件，简洁、大方，使用方便灵活 ·完善的中文在线帮助系统和多媒体教程 ·真正的32位程序，支持多任务、多线程，运行于Win95/98/NT/2000平台·提供近百种绘图工具和基本图符，快速构造图形界面 ·支持数据采集板卡、智能模块、智能仪表、PLC、变频器、网络设备等700多种国内外众多常用设备 ·支持温控曲线、计划曲线、实时曲线、历史曲线、XY曲线等多种工控曲线 ·支持ODBC接口，可与SQL Server、Oracle、Access等关系型数据库互联·支持OPC接口、DDE接口和OLE技术，可方便的与其他各种程序和设备互联 ·提供渐进色、旋转动画、透明位图、流动块等多种动画方式，可以达到良好的动画效果 ·上千个精美的图库元件，保证快速的构建精美的动画效果 ·功能强大的网络数据同步、网络数据库同步构建，保证多个系统完美结合·完善的网络体系结构，可以支持最新流行的各种通讯方式，包括电话通讯网，宽带通讯网，ISDN通讯网，GPRS通讯网和无线通讯网 通过三菱PLC与MCGS6.2通用版的连接结合，来实现液体混合装置。 五、实验步骤 输入、输出点分配表 输入点输出点 地址作用地址作用
液滴速度监控装置
液体点滴速度监控装置设计 长沙大学 07级电子专业徐姿龙泽亮 摘要：本系统为一个液滴的速度检测与控制装置。以单片为核心，由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘系统和报警等系统组成。应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。点滴速度可用键盘来设定，键盘系统为独立式按键系统，红外对管是为检测液滴的速度提供脉冲。从改变设定值起到点滴速度基本稳定整个过程的调整时间小于3分钟。同时在水到达警戒线以下时能发出报警信号。以上为系统的一个结点，我们还建立了一个由主站控制16 个从站的有线监控系统。每个从站都可以和主站通信。主站可以工作在定点和巡回检测两种方式下，可以显示从站传输来的从站号和点滴速度，16个从站中，只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置，其它从站为模拟从站(仅制作了一个模拟从站)。 关键字：点滴速度，红外对管，步进电动机，51单片机 Abstract: A droplet of the system for speed detection and control devices. AT89C51 to a single core test system from the speed drops, water speed control systems, display devices, microcontroller systems, keyboard systems, and alarm system.Application of water pressure as the height difference and change the principle, the use of stepper motor control to control the drip rate of take-off and landing. Drip rate of the keyboard can be used to set the keyboard for stand-alone system, key systems, infrared detection of the tube is to provide the pulse rate of droplets. Change settings from drip to play the basic stability of the speed of adjustment of the process time of less than 3 minutes. At the same time to reach the warning level in the water can be issued when the following warning signals. This system of a node, we also established a master control station 16 of the cable from the monitoring system. Each slave and master can be communication. Master station can be fixed and roving in the detection of two ways, we can show that transmission from station to station and from the drip rate, can be set to the number of inquiries from the station from the station number, the speed bit by bit from the station. Keyword: little speed, infrared to control, stepper motor, 51 single-chip
输液速度的计算
药物输液速度计算大约每ml=15滴 （1）静脉输液速度与时间参考数据 液体量(ml)滴速(gtt/min)时间（h） 50030 4 50040 3 50060 2 （2）输液速度判定 每小时输入量（ml）=每分钟滴数×4 每分钟滴数（gtt/min）=输入液体总ml数÷[输液总时间（h）×4] 输液所需时间（h）=输入液体总ml数÷（每分钟滴数×4） 多巴胺(多巴酚丁胺)：20mg/2ml/支 用量：1~20ug/kg/min；升压作用从5ug/kg/min 开始。0.5-2ug/kg/min扩血管利尿。 （多巴酚丁胺治疗量：2.5~10ml/h=2.5~10μg/kg/min） 极量：20ug/kg/min，超过10多考虑换间羟胺或去甲肾(septic shock充分液体复苏后可做首选) 配制： 50kg：150mg+NS35ml———1ml/h=1ug/kg/min 60kg：180mg+NS32ml———1ml/h=1ug/kg/min 70kg：210mg+NS29ml—-——1ml/h=1ug/kg/min 或多巴胺300mg+5%GS500ml iv drip （据体重12-18滴/min）约10ug/Kg/min 去甲肾上腺素：2mg/1ml/支 用量：2-60ug/min，not/kg/min！有效剂量多为4-10ug/min 配制：3支+ NS47ml 起始剂量1ml/h =2ug/min 硝普钠：50mg/支
用量：1~3ug/kg/min，从0.5ug/kg/min 调，每隔5-10min增加0.5-1μg，直到满意效果 极量：8ug/kg/min 配制：50mg + 5%GS 45ml 配50ml（1mg/ml） 50kg：1.5ml/h=0.5ug/kg/min 60kg：1.8ml/h=0.5ug/kg/min 70kg：2.1ml/h=0.5ug/kg/min 50㎎加入500 ml5%GS 3滴／min起始i.v.drip 附：避光，每6小时更换一次，一般不要超过72小时 硝酸甘油：5mg/1ml 用量：5~30ug/min，每5ug 开始调 配制：NG25mg+5%GS 250ml 或1支+ G.S/N.S 49ml 3ml/h开始泵入，每3ml/h=5ug/min NG5mg+5%GS 500ml 8～10滴／分钟开始 爱倍(二硝酸异山梨脂) ：10mg/10ml/支 恒速泵：爱倍30mg + NS 20ml ，1ml/h=10μg/min 输液泵：爱倍30mg +液470ml ，10ml/h=10μg/min 最大量：可达20mg/h=333μg/min 鲁南欣康 用量：5~30ug/min，每5ug 开始调 配制：鲁南欣康40mg+溶液250ml 15ml/h=1mg/min 异舒吉：50mg/50ml/支 恒速泵：异舒吉50mg原液（50ml）IV 5ml/h（5mg/h）输液泵：异舒吉50mg+5%GS500ml iv drip (5mg/h = 50ml/h =13滴/min)
液体混合装置控制的模拟 (二)
目录 1课题的内容和设计要求 (1) 1.1控制系统简介 (1) 1.2控制要求 (2) 2系统整体方案设计 (3) 2.1总体方案选择说明 (3) 2.2控制方式选择 (3) 2.3操作界面 (3) 3 PLC控制系统的硬件选择 (3) 3.1硬件接线图 (4) 4 PLC控制系统系统程序设计 (4) 4.1 I/O分配表 (4) 4.2流程图 (5) 4.3 顺序功能图 (6) 4.4电气元件接线图 (7) 5梯形图程序与说明 (8) 6调试情况 (26) 7 总结 (27) 附录 (28) 1 电气元件布置图 (28) 2 电气原理图 (29)
1课题的内容和设计要求 1.1控制系统简介 液体混合装置控制的模拟实验面板图如图所示。 本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B的阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动混合电机。SA1、SA2为工作流程选择开关，SA3为单次工作和循环工作的选择开关。SB1、SB2为启动和停止开关。
1.2控制要求 （1）初始状态：装置投入运行时，液体A、B的阀门关闭，放出混合液的阀门打开5秒，将容器放空后关闭。 （2）启动：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列工作流程进行：如表所示。 （3）停止：按下停止按钮SB2后，完成本次循环，并停在原位，恢复原位状态。 工作流程表
2系统整体方案设计 2.1总体方案选择说明 刚开始拿到这个实训课题时还不知道如何下手，然后通过网上查找相关的资料得出了自己的设计思想。 首先根据课题的要求画出了大致的顺序功能图，然后根据课题要求有3个工作流程，我们就把这3个工作流程分作对应的3个工作功能块。在OB1中通过开关SA1、SA2开关，来选择工作流程方式。当SA1接通时选择工作流程1；当SA2接通时选择工作流程2；当SA3接通时选择工作流程3。 2.2控制方式选择 由于PLC控制系统较继电-接触器控制系统有许多优点，如硬件电路简单，修改程序容易，可靠性高等，所以本设计选择PLC控制系统。 2.3操作界面 学校实验室提供的安装了STEP 7-Micro/WIN32编程软件的计算机（PC）一台；PC/PPI电缆一根；THSMS-B型实验装置。 3 PLC控制系统的硬件选择 刚开始拿到这个实训课题时还不知道如何下手，然后通过网上查找相关的资料得出了自己的设计思想。 首先根据课程设计要求我们做出了I/O分配表，然后在做出了流程图，接着根据流程图画出了系统流程图。之后，用PLC做出LAD图，通过流程一、流程二、流程三的分别调试、更改、修正、直到成功的满足课设要求之后。再根据LAD 图画出了原理图，进而得出了混合液体装置控制的接线图和器件分配图。 梯形图编程语言是一沿用了种图形化的编程语言，它沿用了继电器控制中的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，与传统的继电器控制原理图非常相似，但又加入了许多功能强又使用灵活的指令，他比较直观，形象，对于那些熟悉继电器的人来说，易被接受。 其硬件选择的是学校实验室提供的安装了STEP 7-Micro/WIN32编程软件的
液体点滴速度监控装置设计的程序
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多种液体混合装置
多种液体混合装置 一．实验目的： 1.结合多种液体自动混合系统，应用PLC技术对化工生产过程实 施控制。 2.学会使用PLC解决实际问题。 二．实验设备： 1.计算机（编程器）一台。 2.实验装置（含S7-200 24点CPU）一台。 3.多种液体自动混合实验模块一台。 4.连接导线若干。 三．实验的控制要求: 1.在初始状态，容器为空，电磁阀Y1,Y2,Y3,Y4,和搅拌机M以 及加热原件R均为OFF，页面传感器L1,L2,L3,和温度检测T 均为OFF. 2.液体混合操作过程； 按下启动按钮，电磁阀Y1闭合（Y1位ON），开始注入液体A，当液面达到L3时（L3位ON）----关闭电磁阀Y1（Y1OFF），液体A停止注入，同时，开启电磁阀Y2（Y2位ON注入B液体，当液面达到L2时（L2位ON）----关闭电磁阀Y2（Y2OFF），液体A停止注入，同时，开启电磁阀Y3（Y3位ON注入C液体，当液面达到L1时（L1位ON）----关闭电磁阀Y3（Y3OFF），液体C停止注入，然后开启搅拌电动机M，搅拌10S—停止搅拌，
加热（启动电炉R）,--当温度（检测T动作）达到设定值时---停止加热（R为OFF），并放出混合液体（Y4为ON），至液体降至L3时，再经5S延时，---液体可以全部放完—停止放出（Y4为OFF）。液体混合过程结束。按下停止按钮，液体操作停止。四．实验内容及要求 1.按液体混合要求，设计设计PLC外部电路（配合使用通用器件 板开关元器件。 2.连接PLC外部（输入·输出）电路，编写用户程序； 3.输入，编辑，编译，下载，调试用户程序； 4.运行用户程序，观察程序运行结果。 五．SFC
基于单片机系统的液体点滴速度监控装置设计
Xxxx 学院 学年论文(设计) 题目：基于单片机系统的液滴点滴 速度监控装置 学院专业级班 学生姓名学号 指导教师职称
目录 一、引言 (4) 二、系统总体设计 (4) 2.1系统原理框图及原理分析 (4) 2.2方案设计与论证 (5) 2.2.1电机驱动控制电路 (5) 2.2.2 数据采集 (6) 2.2.3键盘方案的选择 (7) 2.2.4系统最终方案确定 (8) 三、单片机系统设计 (8) 3.1 硬件设计 (8) 3.1.1单片机系统的硬件结构 (8) 3.1.2 液体滴速检测模块 (10) 3.2 软件设计 (11) 四、总结 (13) 参考文献 (14) 英文摘要 (16)
基于单片机系统的液体点滴速度监控装置设计 【摘要】：利用单片机设计一个智能化的液体点滴速度监测与控制系统。该系统由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘和报警等系统组成。应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。点滴速度可用键盘来设定，同时在水到达警戒线 (2cm~3cm)以下时能发出报警信号。 【关键词】：点滴速度，步进电动机，单片机 1 引言 目前各类医院中所使用的静脉输液器都是悬挂在病人的身体水
平线以上才能输液，这种传统的输液设施的输液速度难以准确控制，这对特护病人和对输液速度有较严格要求的病人是不方便的，也会加重医护人员的工作强度。本系统就是为了减少人力浪费，获得良好医疗效果而设计的液体点滴速度监控装置，利用这种装置可以通过电机控制储液瓶的高度来达到控速的目的；通过传感系统来确定点滴速度和对液位警戒线的检测；通过键盘设置液体点滴速度。 2 系统总体设计 2.1系统原理框图及原理分析 利用步进机和压强的原理来控制水滴的速度，有公式可以知道由于液面高度的不同而使压强不同，从而改变液滴的速度。这样的系统比控制输液软管的松紧更好控制，而且比较容易实现。1.8m的高度足以实现速度从20～150(滴／min)的调节。首先大概测出对应高度所对应的水滴速度，并记下来存在单片机内，需要使用时就直接调出来。在滴斗处用红外系统来测量水滴的速度，再在储液瓶到瓶口3cm处装一个对射式红外传感器来监控水位。当在键盘上按人某个点滴速度时，从单片机内调出相对应的某一个高度，然后控制步进电动机转动进行粗调，再利用红外系统进行反馈来细调，直到红外反馈和所按的速度一样为止。调好以后由于液面的下降和一些其他的因素，又会产生一些速度的变化，或者本身水滴的速度又不是均匀的，所以调好以后速度有可能自身就会发生变化。可以利用红外监控，智能化的调整高度来控制速度，即利用单片机随时自我调整。
液体点滴速度监控装置
D题：液体点滴速度监控装置 作者：赵立双（200407023007） 吴崇飞（200407023005） 吕可（200407023026） 单位：光电科学与工程学院学员二队
摘要 本系统以AT89S52单片机为核心建立了包括1个主站和16个从站的液体点滴速度控制装置。设计中采用光电手段对点滴速度和输液瓶中液面高度进行检测，通过步进电机牵引改变输液瓶的高度对点滴速度进行控制。系统中主站可以通过不同方式很好地实现与从站的通信和对从站的控制，并能有效地对从站发生的异常情况进行处理。另外，为提高该系统实用性，在从站上还增加了向主站发送呼叫请求的功能。 一、方案设计与论证 1．点滴速度与液面高度检测方案 方案一：利用药液的导电性，采用金属电极对点滴速度和液面高度进行检测，如图1所示。当液体连接两个金属电极时，电路导通；当液 体不连接两个金属电极时，Array电路断开。这样，对于点滴 速度检测：当液滴下落经过 金属电极时，电路中产生一 个电脉冲；对于液面高度检 测：当液面高度低于警戒线 后，检测电路断开，从而引 图1 起控制系统的中断处理。 方案二：采用光电传感器（由红外发光二极管与光电二极管组成）检测点滴速度和液面高度信号。光电传感器又有反射式与透射式两种。 考虑到无色液滴的反射系数较小，因此采用透射式光电传感器对点滴速 度和液面高度进行检测，如图2所示。当光电对管间没有液体时，达到光 电二极管的红外光最强，流过光电二极管的电流相应为最大；当光电二 极管间有液体时，由于液体对红外光的散射、反射和折射作用，使达到
光电二极管的光强减弱，流过光电二极管的电流相应减小。 比较以上两种方案： 方案一检测直接，获得的信号可不经处理直接供控制部分使用。但其探测器接触药液，会对药液造成污染，这在医疗器械中是绝对不允许存在的。方案二利用光电手段对检测量实施间接检 测，从而达到探测器与药液隔离，不对药液产生任何污染。但无色液体对红外光的散射、反射和折射作用不足够强，流过光电二极管的电流相应变化不大，因此就必须采用放大电路对光电二极管采集的信号进行放大，使信号满足后续电路的要求。 综合上面对两种方案的考虑，本设计选用方案二。 2． 点滴速度控制方案 方案一：改变一段输液管的输液截面积控制点滴速度。原理与现行的输液管控制阀原理相同。 方案二：改变输液瓶高度控制点滴速度。输液瓶高度的改变可直接影响输液管中压强的变化，根据点滴速度与输液管中压强的相关性，可以通过调整输液瓶的高度对点滴速度进行调整和控制。 比较以上两种方案： 方案一原理简单，但控制难度较大：输液管导通面积本来就不大，此方法控制点滴速度过于灵敏；输液管弹性欠佳，恢复原形时间过长，影响系统响应度；此方法必然在输液管上安装较大体积的控制部件，使系统的实际应用受到限制。方案二控制方法简单，可用步进电机调节输液瓶高度，控制点滴速度。综合以上分析，本设计选用方案二。 图2
多种液体混合装置课程设计
A、课程设计目的 (2) B、课程设计内容 (2) 1、课题概况说明 (2) 系统总体方案设计 (5) 2.1 系统硬件配置及组成原理 (6) 2.2 系统接线图设计 (7) 2.3.1 液位传感器的选择 (7) 2.3.2 搅拌电机的选择 (8) 2.3.3 电磁阀的选择 (8) 2.3.4 按钮开关的选择 (8) 2.3.5熔断器的选择 (9) 2.3.6热继电器的选择 (9) 2.3.7交流接触器的选择 (9) 2.3.8电源刀开关 (9) 2.3.9行程开关........................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.10PLC的选择 (9) 2.3.11 元件选择 (10) 2.1 程序流程图 (10) 2.2 I/O地址分配及接线图 (11) 2.2.1 I/O地址分配及功能表 (11) 2.3 操作步骤 (12) 系统调试及结果分析 (14) 4.1 系统调试 (14) 4.2 结果分析 (14) 总结 (15)
一．任务书 课程设计任务书 A、课程设计目的 本课程是机械制造及自动化专业的专业必修课。课程设计的目的和任务在于使学生掌握机械设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法,以培养学生对电气控制系统的分析和设计的基本能力。加深学生对课程内容的理解，验证理论和巩固、扩大所学的基本理论知识。 B、课程设计内容 1、课题概况说明 1.总体控制要求：如面板图所示，本装置为三种液体混合模拟装置，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、C阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4，搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。实现三种液体的混合，搅匀，加热等功能。